1.一种基于协同引力搜索算法的造纸过程模型辨识方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤1)构建造纸生产设备的多输入多输出模型,根据所构建的系统模型获取造纸生产过程的辨识模型;
步骤2)构建协同引力搜索算法的辨识流程。
2.根据权利要求1所述的基于协同引力搜索算法的造纸过程模型辨识方法,其特征在于,所述步骤1)的具体建模步骤如下:步骤1-1)构建造纸过程的多输入多输出模型:如式(1),给出多输入多输出系统的一般形式,u(t)为系统的输入,y(t)为系统的输出,w(t)为有色噪声,其中,A(z)y(t)=B(z)u(t)+ω(t) (1)步骤1-2)根据式(2)、(3)可以得到输出y(t)与输入u(t),误差ν(t)之间的关系,其中,γ(t):=[-yT(t-1),…,-yT(t-na),-uT(t-1),…,-uT(t-nb)]T∈Rn,
3.根据权利要求1所述的基于协同引力搜索算法的造纸过程模型辨识方法,其特征在于,所述步骤1)的模型为一般多输入多输出系统的模型。
4.根据权利要求1所述的基于协同引力搜索算法的造纸过程模型辨识方法,其特征在于,所述步骤2)构建协同引力搜索算法的辨识流程的具体步骤如下:步骤2-1)初始化种群,生成一个有N个D维粒子的种群,其中任意粒子Xi=[x(i,1),x(i,
2),…,x(i,D)],D为所需辨识参数个数;
步骤2-2)将步骤2-1)中的种群按如下方法分割为D个一维种群:步骤2-3)获取造纸设备的造纸材料总量以及蒸汽压力作为输入数据,造纸设备产生的水分以及基本重量为输出数据,记录数据;
步骤2-4)生成一个用于将D个种群的单个参数整合在一起的向量,所述向量定义为整合向量g=[g1,g2,…,gj,…,gD],其中gj为第j个种群中的某一个粒子;
步骤2-5)依次使用x(i,j)替换gj,从而生成一个新的整合向量g',并将g'代入适应性函数fitness(θ)计算其适应度值fitness(g'),若fitness(g')<fitness(g),则令g=g';
步骤2-6)将最大的适应度值记为fworst,将最小的适应度值记为fbest;
步骤2-7)根据式(4)、(5)计算中间质量mi(t)、粒子质量Mi(t);
步骤2-8)根据式(6)、(7)计算两粒子之间的引力 粒子受到的外力总和Fid(t);
其中,Rij(t)为粒子i与粒子j之间的欧氏距离,ε为一个很小的常量,万有引力常量G(t)的计算方法如下:其中,G0是引力常量初始值,α是个常数,β是当前迭代次数;
步骤2-9)根据式(9)计算粒子的加速度ad(t);
步骤2-10)根据式(10)、(11)更新粒子的速度 与位置步骤2-11)判断是否达到最大迭代次数,若没有达到,程序跳转到步骤2-5),若达到,进入步骤2-12);
步骤2-12)输出结果,完成辨识。